
第7期
热点评论
中国材料进展
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编者按:我国政府把加快发展新材料产业,提升列支撑战略性新兴产业、保障国防军工和重大经济工程建设、进传统工业升级的战略高度加以重视。政府的高度重视为大幅度提高我国新材料产业的国际竞争力、使我国由材料大国变为材料强国的攻坚战吹响了进军号!这是我国材料科技工作者和材料产业界的热切期盼。本刊在我国加快新材料产业发展和“十二五"规刘制定之际,开辟了新材料产业热点评论专栏,广泛征集材料科技工作者对新材料产业发展的意见和建议,向相关政府部门传速材料科技工作者的心声,为我国新材料产业的发展出课刘策。欢逆广大专家学者跃参与讨论。
安全工程材料在重大灾害事故防治中的开发与应用
安全的本质含义是“没有危险的状态”。当安全的主体是人时,由于生命与健康的至关重要性,安全就是关系对象、生存环境等客体不构成对主体人的危害。相反,当客体对主体的危害发展到一定程度时,使形成了灾害。灾害是由手自然原因或人类活动对人的生命、财产以及赖以生存的资源和环境造成威胁和损害的事件,前者称自然灾害,具有不可避免性;后者称人为灾害,具有可预防性。
安全工程主要解决的是人为灾害,是研究人类生产、生活中的灾害发生原因及过程,并提出相应的预防措施。人为灾害包括环境灾害、事故灾害和社会灾害,环境灾害是指气候变异、污染、荒漠化等人类生态环境发生的严重破坏;事故灾害是指工矿爆炸事故、火灾、重大交通事故、化学事故、辐射事故、端方等给人类造成严重危害的突发事件;社会灾害是指战争、恐筛装击、动乱、金融风暴等社会问题严重恶化导致的爆发事件。
安全工程材料是消除或缓解灾害的专用材料。从概念上它不同于安全材料,安全材料是指具有可靠的强度、寿命和稳定性以及有效的表面服役性能的结构材料。而安全工程材料是专门解决灾害治理中存在的结构、生物、物理和化学相关问题的功能材料。安全工程材料按其功能可分为:灾前预防材料、灾
依地志教投中国矿业大学
程控制材料和灾后处理材料。按其使用特性又可分为:一次性消耗材
料和可循环使用材料。(1)灾前预防材料
灾前预防材料
开发是在对灾害的发生、过程、规模和后果作出预先预知和判断,并明确灾害演变机制和规律的基础上,研制抑制灾害发生的新材料技术。灾前预防材料主要对灾害发生的主导因索进行有效的控制,消弱灾害发生前期的必备条件。例如,煤矿瓦斯爆炸多数发生在煤炭开采过程中短时出现瓦斯突出或超浓度,如果在瓦斯达到爆炸浓度前,通过传感技术迅建喷射瓦斯吸附材
料和爆炸反应的负催化剂(图1),可使瓦斯处于非爆炸活性状态,阻止瓦斯爆炸。瓦斯阻爆材料已取得突破,并在井下回风巷试验中取得明显效果。又如,在预防高
能辐射方面,随着含稀土元素和金属元素
HH有的
的高分子复合材料开发的不断深入,有效地屏蔽和防止X、和中子辐射指日可待。
(2)灾程控制材料
灾程控制材料
是对灾害发展过程实施有效控制的材料,使灾害演变息止或损害降为最低。灾害发展离不开机械、物理、生物或化学等过程,灾程控制材料就是利用材料技术控制这些过程的进程和发展方向。例如,图1中用于煤矿瓦斯治理反应剂,阻断了瓦斯爆炸反应链的延续,其方程式:
M(反应剂)+OH(自由基) +M(OH):M(OH)+H(自由
基)—+M +H,O。
又如,汽车保险杠材料近年来除了采用PP嵌段共聚物、苯乙烯弹性体和聚烯烃系乙丙橡胶3种组分配成新材料使保险杠具有高弹性和耐高冲击性来保护车内人员安全外,同时又采用泡沫填充聚合物波纹管能量吸收技术使被撞行人的伤害程度降到最低。再如,新型水溶胶式灭火剂在高温火焰中失水后,可消
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所不有学均性
图1瓦斯阻爆材料作用过程示意图